CN109018999A - 一种土建用软管转运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土建用软管转运装置，包括转运车以及软管夹具，转运车两端分别设有配重块和竖直吊板，竖直吊板顶部一端设有定位板，定位板底部中段安装有双杆液压缸，双杆液压缸的两活塞杆分别与两竖直设置的传动板的顶部垂直连接；两传动板通过第一、第二驱动杆与夹板铰接，两夹板的底部均设有缓冲机构，包括缓冲筒以及缓冲筒底部轴向开设的滑道，两缓冲机构的缓冲筒一端封闭、另一端敞口并对向设置，缓冲筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧一端与缓冲筒的封闭端固定连接，另一端与弧形夹块顶端连接，弧形夹块顶部与滑道滑动配合。本发明结构简单，设计巧妙，可以通过水平向的动力输出实现夹具的下移、夹持然后上移的作业过程，操作方便。

Description

一种土建用软管转运装置

技术领域

本发明属于机械传动设备，尤其涉及一种土建用软管转运装置。

背景技术

夹具是自动化工业中的一种常用机械工具，主要用于对工件或目的物进行夹持。现有技术中对于目的物的夹持提升作业多通过两个驱动机构配合作业来实现，基本步骤如下：对夹具进行下放至目的物处，然后控制夹具张开并移动至目的物外侧，然后控制夹具夹紧并对目的物进行夹持，然后提升夹具以及夹具夹持的目的物。不仅操作繁琐，而且效率低下，尤其是对于质量、体积较大的目的物，如混凝土管等，常常需要设有手拉葫芦的吊车配合夹具对目的物进行夹持和转移，十分不便。以土建工程中常常涉及的大体积软管为例，如下水排管等，为了降低其焊接段数，每段软管的长度都设计得较长，但是这就造成每段软管的质量很大，很难转运，而且如何防止软管在转运夹持过程中尽量降低损伤，也直接影响到软管的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种土建用软管转运装置，本发明结构简单，设计巧妙，可以通过水平向的动力输出实现夹具的下移、夹持然后上移的作业过程，操作方便，同时可以尽可能降低对软管夹持过程中造成的硬性损伤。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种土建用软管转运装置，所述装置包括转运车以及软管夹具，所述转运车一端设有配重块，另一端固定设有竖直吊板，竖直吊板顶部一端设有定位板，定位板底部中段安装有双杆液压缸，双杆液压缸的两活塞杆分别与两竖直设置的传动板的顶部垂直连接，传动板顶部设有T型滑块，定位板上设有与T型滑块配合的滑槽；

两传动板的中段分别与两第一驱动杆的首端铰接，两传动板底端与两第二驱动杆的首端铰接，同一传动板上的第一驱动杆末端下斜、第二驱动杆的末端上扬且上、下铰接于同一夹板上，两夹板的顶部分别与竖直限位机构连接，两夹板的底部均设有缓冲机构；

所述缓冲机构包括缓冲筒以及缓冲筒底部轴向开设的滑道，两缓冲机构的缓冲筒一端封闭、另一端敞口并对向设置，缓冲筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧一端与缓冲筒的封闭端固定连接，另一端与弧形夹块顶端连接，弧形夹块顶部与滑道滑动配合；

所述第一驱动杆的首端沿其长度方向开设有第一位移补偿长孔，第一位移补偿长孔与铰接第一驱动杆和传动板的销轴滑动配合，且第一位移补偿长孔于其靠近第一驱动杆首端处设有弹性卡位机构；

所述第二驱动杆的首端和末端均设有第二位移补偿长孔，第二位移补偿长孔与铰接第二驱动杆两端的销轴滑动配合，第二位移补偿长孔长度小于第一补偿长孔。

优选的，所述竖直限位机构包括两L型滑块，两L型滑块的竖直端分别与两夹板顶部开设的沉孔滑动配合，两L型滑块的水平端分别与两套筒的一端滑动配合，两套筒的另一端分别与竖直设置的限位杆两侧滑动配合，两套筒顶部通过吊拉弹簧与限位杆顶部的固定板连接，限位杆顶端与双向驱动件的固定部固定连接。

优选的，所述L型滑块的两端分别设有限位块，套筒与L型滑块配合的一端以及夹板的沉孔顶端内壁均设有限位凸缘，限位凸缘的内径大于L型滑块两端的外径且小于限位块的外径。

优选的，所述的双向驱动件为双杆液压缸、双杆电缸或双杆气缸，所述双向驱动件的输出端为其活塞杆，所述双向驱动件的固定部为其缸筒。

优选的，所述的弹性卡位机构包括顶杆，顶杆一端穿过第一驱动杆底部预留的通孔并与第一位移补偿长孔内的弹片连接，另一端位于外界并与顶板连接，顶板与第一驱动杆之间的顶杆上套设有卡位弹簧，卡位弹簧两端分别与第一驱动杆底部以及顶板固定连接，所述卡位弹簧时刻处于被拉伸状态。

优选的，所述的弹片呈与通孔配合的球形。

本发明的工作原理如下：

通过连杆机构实现单驱动的输出方向改变，同时更具有创造性地设置两套连杆机构并通过纯机械结构的设计使得两者在所连接的构件相同的情况下，实现先、后作业，从而实现夹具的下移、夹持再上移的作业过程。具体工作过程如下，通过移动转运车将本发明置于软管上方，然后控制双杆液压缸的两个活塞杆回缩，活塞杆带动两传动板对向水平移动，此刻传动板带动两第一、第二驱动杆以及两夹板以及夹块对向移动：

由于第二驱动杆首端和末端分别与传动板以及夹板铰接的销轴会在第二位移补偿长孔内滑动，这使得第二驱动杆实际上处于非做功状态，即第二驱动杆并不会给予夹板以水平向的传动力，但是该过程中，第一驱动杆由于末端通过销轴与夹板铰接，且首端与传动板铰接处的销轴受到弹性卡位机构的限制（由于卡位弹簧时刻处于被拉伸状态，所以卡位弹簧会拉动顶板迫使顶杆和弹片上移并顶触第一位移补偿长孔顶壁），所以第一驱动杆此刻对夹板做功，由于第一驱动杆的末端下斜设置，所以两传动板的对向水平移动，通过第一驱动杆传递给两夹板后，会使得两夹板做对向水平并向下移动（该过程中，夹板通过L型滑块克服吊拉弹簧弹力而使得L型滑块沿限位杆竖直向下移动，并使得L型滑块的水平端沿套筒移动）；

当两夹板移动至夹块触碰软管后，由于夹板以及夹块受到软管的阻挡，但是双杆液压缸又继续带动两传动板对向移动，所以第一驱动杆与传动板铰接的销轴会对弹性卡位机构的弹片进行顶触作用，由于弹片呈光滑球状，所以当弹片受力达到一定程度后，弹片克服卡位弹簧的弹力而下降并使得所述销轴实现越过弹片而进入第一位移补偿长孔的较长孔径内（如此可以使得两传动板继续对向移动），同时第一驱动杆进入非做工状态，由于第一位移补偿长孔的长度大于第二位移补偿长孔，所以当两传动板对向移动至第二驱动杆的首、末端销轴顶触第二位移补偿长孔孔壁时，第二驱动杆开始做工，但是此刻第一驱动杆仍处于非做工状态。由于第二驱动杆的末端上扬设置，所以两传动板的对向水平移动，可以通过第二驱动杆传递给两夹板，会使得两夹板做对向水平并向上移动（该过程中，夹板沿L型滑块的竖直端竖直向上移动，必要时可以迫使L型滑块带动套筒沿限位杆上移以补偿位移量），进而通过弧形夹块实现对软管的夹持和上移作业。

在软管的夹持及上移过程中的一些细节，本发明进行补充说明如下：

1）由于夹块与缓冲弹簧连接，所以夹块在接触并受到软管阻挡时，缓冲弹簧势必会发生挤压压缩现象，但是如果缓冲弹簧的压缩发生在弹性卡位机构的弹片尚未下压并使得对应销轴越过弹片这一过程之前，那么缓冲弹簧的压缩所造成的夹块沿缓冲筒的滑道移动，即夹块相对夹板发生的水平向位移，是会造成双杆液压缸的活塞行程的无意义延长（之所以无意义，是因为活塞杆的收缩造成夹板的对向移动，并未使得第二驱动杆进入工作状态并对软管造成上移作业，而是被缓冲弹簧的压缩量所补偿），变相提高了生产成本。所以，最优的设计是将弹性卡位机构的卡位弹簧的弹性系数要设计得低于缓冲弹簧的弹性系数，使得卡位弹簧先于缓冲弹簧收缩，进而使得第二驱动杆迅速进入工作状态。

2）缓冲弹簧的被挤压而压缩势必会发生，因为其设计目的旨在降低夹块对软管的硬性挤压伤，由于第二驱动杆的上扬设计，会使得夹板的水平挤压力转化为软管的上升拉力以及径向的挤压，而软管不同混凝土管、钢管等硬质管材，其受到挤压会发生形变，这会降低软管使用寿命，而缓冲弹簧的设计，由于力的相互作用效果，软管受到的径向挤压力也会造成缓冲弹簧的压缩，进而补偿一部分软管受到挤压所造成的形变量。当然出于夹持效果的稳定要求，自然是软管的形变量越大，则夹持效果越稳定，所以本发明将夹块设计成弧形，使其能够贴合软管外径，增大接触面积来提高夹持稳定效果，也是变相补偿了软管形变量减小所造成夹持效果的降低。

本发明中，所述吊拉弹簧的作用旨在保持所述夹具在初始状态下的套筒以及两夹板竖直位置，保证第一驱动杆的末端下斜且第二驱动杆的末端上扬，否则本发明的功能则无法实现。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明结构简单，设计巧妙，可以通过水平向的动力输出实现夹具的下移、夹持然后上移的作业过程，操作方便，能够有效地减少动力源的数量，同时可以尽可能降低对软管夹持过程中造成的硬性损伤，具有很大的市场推广和应用价值。

附图说明

图1为具体实施方式中土建用软管转运装置于初始状态下的结构示意图；

图2为具体实施方式中土建用软管转运装置于下移夹持状态下的结构示意图；

图3为具体实施方式中土建用软管转运装置于上移夹持状态下的结构示意图；

图4为具体实施方式中弹性卡位机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，一种土建用软管转运装置，所述装置包括转运车1以及软管夹具，所述转运车1一端设有配重块12，另一端固定设有竖直吊板11，竖直吊板11顶部一端设有定位板13，定位板13底部中段安装有双杆液压缸14，双杆液压缸14的两活塞杆分别与两竖直设置的传动板15的顶部垂直连接，传动板15顶部设有T型滑块，定位板13上设有与T型滑块配合的滑槽；

两传动板15的中段分别与两第一驱动杆2的首端铰接，两传动板15底端分别与两第二驱动杆3的首端铰接，同一传动板15上的第一驱动杆2末端下斜、第二驱动杆3的末端上扬且上、下铰接于同一夹板5上，两夹板5的顶部分别与竖直限位机构连接，两夹板5的底部均设有缓冲机构；

所述缓冲机构包括缓冲筒61以及缓冲筒61底部轴向开设的滑道，两缓冲机构的缓冲筒61一端封闭、另一端敞口并对向设置，缓冲筒61内设有缓冲弹簧62，缓冲弹簧62一端与缓冲筒61的封闭端固定连接，另一端与弧形夹块63顶端连接，弧形夹块63顶部与滑道滑动配合；

所述竖直限位机构包括两L型滑块51，两L型滑块51的竖直端分别与两夹板5顶部开设的沉孔滑动配合，两L型滑块51的水平端分别与两套筒52的一端滑动配合，两套筒52的另一端分别与竖直设置的限位杆18两侧滑动配合，两套筒52顶部通过吊拉弹簧16与限位杆18顶部的固定板17连接，限位杆18顶端与双杆液压缸的缸筒固定连接。所述L型滑块52的两端分别设有限位块，套筒与L型滑块配合的一端以及夹板的沉孔顶端内壁均设有限位凸缘，限位凸缘的内径大于L型滑块52两端的外径且小于限位块的外径。

所述第一驱动杆2的首端沿其长度方向开设有第一位移补偿长孔21，第一位移补偿长孔21与铰接第一驱动杆2和传动板15的销轴滑动配合，且第一位移补偿长孔21于其靠近第一驱动杆2首端处设有弹性卡位机构4，弹性卡位机构4包括顶杆，顶杆一端穿过第一驱动杆2底部预留的通孔并与第一位移补偿长孔21内的弹片41连接，另一端位于外界并与顶板43连接，顶板43与第一驱动杆2之间的顶杆上套设有卡位弹簧42，卡位弹簧42两端分别与第一驱动杆2底部以及顶板43固定连接，所述卡位弹簧42时刻处于被拉伸状态，弹片41呈与通孔配合的光滑球形；

所述第二驱动杆3的首端和末端均设有第二位移补偿长孔31，第二位移补偿长孔31与铰接第二驱动杆3两端的销轴滑动配合，第二位移补偿长孔31长度小于第一补偿长孔21。

本发明的工作原理如下：

通过连杆机构实现单驱动的输出方向改变，同时更具有创造性地设置两套连杆机构并通过纯机械结构的设计使得两者在所连接的构件相同的情况下，实现先、后作业，从而实现软管夹具的下移、夹持再上移的作业过程。具体工作过程如下，通过移动转运车将本发明置于软管上方，然后控制双杆液压缸的两个活塞杆回缩，活塞杆带动两传动板对向水平移动，此刻传动板带动两第一、第二驱动杆以及两夹板以及夹块对向移动：

由于第二驱动杆首端和末端分别与传动板以及夹板铰接的销轴会在第二位移补偿长孔内滑动，这使得第二驱动杆实际上处于非做功状态，即第二驱动杆并不会给予夹板以水平向的传动力，但是该过程中，第一驱动杆由于末端通过销轴与夹板铰接，且首端与传动板铰接处的销轴受到弹性卡位机构的限制（由于卡位弹簧时刻处于被拉伸状态，所以卡位弹簧会拉动顶板迫使顶杆和弹片上移并顶触第一位移补偿长孔顶壁），所以第一驱动杆此刻对夹板做功，由于第一驱动杆的末端下斜设置，所以两传动板的对向水平移动，通过第一驱动杆传递给两夹板后，会使得两夹板做对向水平并向下移动（该过程中，夹板通过L型滑块克服吊拉弹簧弹力而使得L型滑块沿限位杆竖直向下移动，并使得L型滑块的水平端沿套筒移动）；

当两夹板移动至夹块触碰软管后，由于夹板以及夹块受到软管的阻挡，但是双杆液压缸又继续带动两传动板对向移动，所以第一驱动杆与传动板铰接的销轴会对弹性卡位机构的弹片进行顶触作用，由于弹片呈光滑球状，所以当弹片受力达到一定程度后，弹片克服卡位弹簧的弹力而下降并使得所述销轴实现越过弹片而进入第一位移补偿长孔的较长孔径内（如此可以使得两传动板继续对向移动），同时第一驱动杆进入非做工状态，由于第一位移补偿长孔的长度大于第二位移补偿长孔，所以当两传动板对向移动至第二驱动杆的首、末端销轴顶触第二位移补偿长孔孔壁时，第二驱动杆开始做工，但是此刻第一驱动杆仍处于非做工状态。由于第二驱动杆的末端上扬设置，所以两传动板的对向水平移动，可以通过第二驱动杆传递给两夹板，会使得两夹板做对向水平并向上移动（该过程中，夹板沿L型滑块的竖直端竖直向上移动，必要时可以迫使L型滑块带动套筒沿限位杆上移以补偿位移量），进而通过弧形夹块实现对软管的夹持和上移作业。

在软管的夹持及上移过程中的一些细节，本发明进行补充说明如下：

1）由于夹块与缓冲弹簧连接，所以夹块在接触并受到软管阻挡时，缓冲弹簧势必会发生挤压压缩现象，但是如果缓冲弹簧的压缩发生在弹性卡位机构的弹片尚未下压并使得对应销轴越过弹片这一过程之前，那么缓冲弹簧的压缩所造成的夹块沿缓冲筒的滑道移动，即夹块相对夹板发生的水平向位移，是会造成双杆液压缸的活塞行程的无意义延长（之所以无意义，是因为活塞杆的收缩造成夹板的对向移动，并未使得第二驱动杆进入工作状态并对软管造成上移作业，而是被缓冲弹簧的压缩量所补偿），变相提高了生产成本。所以，最优的设计是将弹性卡位机构的卡位弹簧的弹性系数要设计得低于缓冲弹簧的弹性系数，使得卡位弹簧先于缓冲弹簧收缩，进而使得第二驱动杆迅速进入工作状态。

2）缓冲弹簧的被挤压而压缩势必会发生，因为其设计目的旨在降低夹块对软管的硬性挤压伤，由于第二驱动杆的上扬设计，会使得夹板的水平挤压力转化为软管的上升拉力以及径向的挤压，而软管不同混凝土管、钢管等硬质管材，其受到挤压会发生形变，这会降低软管使用寿命，而缓冲弹簧的设计，由于力的相互作用效果，软管受到的径向挤压力也会造成缓冲弹簧的压缩，进而补偿一部分软管受到挤压所造成的形变量。当然出于夹持效果的稳定要求，自然是软管的形变量越大，则夹持效果越稳定，所以本发明将夹块设计成弧形，使其能够贴合软管外径，增大接触面积来提高夹持稳定效果，也是变相补偿了软管形变量减小所造成夹持效果的降低。

本发明中，所述吊拉弹簧的作用旨在保持所述夹具在初始状态下的套筒以及两夹板竖直位置，保证第一驱动杆的末端下斜且第二驱动杆的末端上扬，否则本发明的功能则无法实现。

Claims (5)

1.一种土建用软管转运装置，其特征在于，所述装置包括转运车以及软管夹具，所述转运车一端设有配重块，另一端固定设有竖直吊板，竖直吊板顶部一端设有定位板，定位板底部中段安装有双杆液压缸，双杆液压缸的两活塞杆分别与两竖直设置的传动板的顶部垂直连接，传动板顶部设有T型滑块，定位板上设有与T型滑块配合的滑槽；

两传动板的中段分别与两第一驱动杆的首端铰接，两传动板底端与两第二驱动杆的首端铰接，同一传动板上的第一驱动杆末端下斜、第二驱动杆的末端上扬且上、下铰接于同一夹板上，两夹板的顶部分别与竖直限位机构连接，两夹板的底部均设有缓冲机构；

所述缓冲机构包括缓冲筒以及缓冲筒底部轴向开设的滑道，两缓冲机构的缓冲筒一端封闭、另一端敞口并对向设置，缓冲筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧一端与缓冲筒的封闭端固定连接，另一端与弧形夹块顶端连接，弧形夹块顶部与滑道滑动配合；

所述第一驱动杆的首端沿其长度方向开设有第一位移补偿长孔，第一位移补偿长孔与铰接第一驱动杆和传动板的销轴滑动配合，且第一位移补偿长孔于其靠近第一驱动杆首端处设有弹性卡位机构；

所述第二驱动杆的首端和末端均设有第二位移补偿长孔，第二位移补偿长孔与铰接第二驱动杆两端的销轴滑动配合，第二位移补偿长孔长度小于第一补偿长孔。

2.如权利要求1所述的土建用软管转运装置，其特征在于，所述竖直限位机构包括两L型滑块，两L型滑块的竖直端分别与两夹板顶部开设的沉孔滑动配合，两L型滑块的水平端分别与两套筒的一端滑动配合，两套筒的另一端分别与竖直设置的限位杆两侧滑动配合，两套筒顶部通过吊拉弹簧与限位杆顶部的固定板连接，限位杆顶端与双向驱动件的固定部固定连接。

3.如权利要求2所述的土建用软管转运装置，其特征在于，所述L型滑块的两端分别设有限位块，套筒与L型滑块配合的一端以及夹板的沉孔顶端内壁均设有限位凸缘，限位凸缘的内径大于L型滑块两端的外径且小于限位块的外径。

4.如权利要求1所述的土建用软管转运装置，其特征在于，所述的弹性卡位机构包括顶杆，顶杆一端穿过第一驱动杆底部预留的通孔并与第一位移补偿长孔内的弹片连接，另一端位于外界并与顶板连接，顶板与第一驱动杆之间的顶杆上套设有卡位弹簧，卡位弹簧两端分别与第一驱动杆底部以及顶板固定连接，所述卡位弹簧时刻处于被拉伸状态。

5.如权利要求4所述的土建用软管转运装置，其特征在于，所述的弹片呈与通孔配合的球形。